智能移动学习在C语言混合教学模式中应用研究
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摘要：随着移动技术和在线智能移动教学平台的快速发展，便捷、简单、实时、针对性和互动性强的碎片化学习方式，已成为课前、课后自主学习和辅助课堂教学的重要形式。在C语言课程教学中不断地实践与总结，根据学生情况和教学目标，因材施教;选择适合的智能移动在线辅助教学平台，利用优质的在线资源;合理安排教学，运用混合教学模式;以培养学生的自主学习和计算思维能力，改善教学效果。
关键词：移动学习;C语言;微课;混合教学模式
中图分类号：TP312 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2020）08-105-04
0 引言
中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的《第44次中国互联网络发展状况统计报告》显示，2019年6月，我国网民规模达8.54亿，互联网普及率达61.2%，网民使用手机上网的比例达99.1%，其中移动互联网流量大幅增长。手机等移动智能终端作为教学辅助设备，是新教学模式下的一种发展趋势。2006年以来中国高校一直不断推动以数字化教学平台为主导的网络辅助教学，近几年名校在线精品资源及智能移动教学平台快速发展，移动技术与教育教学深度融合，建立了新型信息化教学环境，优化了教学模式，促进了线上、线下混合式教学。
基于智能移动学习的各种教学模式改革，受到越来越多师生欢迎。通过移动设备，教师可以轻松安排教学，开展课前课内课后教学活动，如发布学习任务、共享学习资源、发布公告、查看各类数据统计等，督促学生学习;学生可以实时、反复学习课上课下资源，完成学习任务以及与老师实时互动等[1-3]。
1 常见智能移动学习平台简介
智能移动终端学习平台的开发，给各种教学改革实践提供了更多选择。本校针对C语言教学主要应用了以下几种常见平台，这些平台各有特色。
1.1 网络课程Blackboard
起源于美国的Blackboard是一款支持百万级用户的网络教学平台。教师可以在平台上开设网络课程、建设课程资源、设计教学活动、在线批改作业，以及多种形式互动等。该平台功能非常强大，可帮助教师有效地管理课程。Blackboard早期在国内高校中使用较多。本课程从2012年使用该平台网页版，建立了丰富的教学资源库，开展了一系列教改活动。如今移动APP作为移动学习平台首选。但实践中发现其APP功能简单且限制较多，虽然后期又推荐使用移动终端自适应浏览器，但仍存在不少问题，如兼容性差、不稳定、速度慢、不便捷等。
1.2 云班课
云班课是一款免费且相对简洁易操作、基于移动终端和网页的互动智能教学工具，可以创建课程云班课，生成邀请码，邀请学生加入。在课堂内外，老师可以随时随地管理教学资源，開展形式丰富的教学活动如在线签到、投票问卷、答疑讨论、以及测试数据分析等。突出特色是学生每次学习、参加活动，均可获取经验值，课设置权值形成学生的过程性评价。
与Blackboard相比，云班课的移动APP很小、功能完善、数据分析智能化、基本涵盖日常教学需求。但随着微信公众号和微信小程序技术的快速发展，如课堂派、雨课堂等受到越来越多师生的喜爱。
1.3 课堂派
课堂派作为一种基于Web浏览器和微信公众号的移动在线教学互动平台.无需安装任何程序，即可满足日常教学需要，集课堂互动与课内课后教学管理于一体[4]。特色功能有①多样化考勤，如二维码、数字、GPS等;②形式丰富的课堂互动，如抢答、点名提问、随机提问、试题互动、黑板等;③基于微信公众号，方便师生完成大部分工作，如作业发布、提交以及批阅，试卷编辑，分析等等;④网页版还可使用格式简单的Word文档，快速导入试题，创建试卷及导出Word试卷，大大减轻不同平台下题库迁移及试卷管理工作;⑤网页版备课区，有个人备课区和小组备课区。可以创建分类备课区，共享备课资源。课堂派是一个简单、功能完整且细节人性化的智能在线教学管理平台。
1.4 雨课堂
“雨课堂”是将课堂教学工具必备PPT和微信公众号有效结合的新型教学平台，功能简单实用，上手快。虽然没有课堂派功能丰富，它突出的特点是能便捷、简单地实现师生多元实时互动，进行教学状态和学习效果的动态监测和实时数据分析，让教师准确地了解每位学生课内外学习情况及对知识点的掌握程度[6]。课前，教师将微PPT、微视频及微测试等，推送给学生，如图1所示，实时了解和督促学生学习、查看学生测试数据，有学定教;课内，考勤、开展形式丰富的实时互动及试题分析等。雨课堂提供完整的数据支持，将课前一课上一课后的每一个环节都紧密结合，尤其适合翻转课堂教学。
2 微课建设
微课以短小精干的视频为载体，是对某个关键知识点或重要环节进行情景式、简短、完整的移动式教学的重要载体。核心是微视频，也可以包括微学习指南、微教案、微课件、微习题、微思考等[6]。优质微课的核心是知识点的选取，合理的教案设计，以及录制和后期处理。由于学生层次、师资、环境不同，根据实际需求，设定教学目标、调整教学方法、循序渐进、灵活地建设适合的微课资源。C语言是一门实践性很强的课程，由易到难的任务驱动，在解决问题中学习，更有助于培养学生学习兴趣和自主学习能力。
除了重难点基础理论，本课程的特色是针对经典案例，设计录制了20多个微课，主要使用录屏和语音微课两种形式，由浅入深供学生反复学习，让学生在解决问题中，巩固语法知识、学习常用算法、训练程序设计能力。
（1）以π的近似值计算和国王的许诺为例，学习C语言数据类型溢出问题及通项分析、迭代算法;
（2）以鸡兔同笼、百钱买百鸡、水仙花数为例，学习穷举算法;
（3）针对难点“函数”，通过如表l微课集，学习函数的意义、功能、形参和实参的存储、设计及使用，以及函数设计和调用; （4）以猴子吃桃、斐波那契数列、计算N！为例，学习并对比迭代和递归算法;
（5）以字符串加密、删除、统计字符等为例，学习字符串的存储、操作及指针的应用;
（6）以杨辉三角为例，学习C语言二维数组的存储、表示及操作;
（7）以完整的学生成绩管理系统为例，进一步学习结构体类型的意义、存储和操作。
2.1 语音微课
语音微课是近几年出现的一种更简便、灵活的形式，也可以很好的结合互动环节，用于讲透一个知识点、一个案例、试题、分享讨论观点、点评学员作业等。语音微课可以帮老师节省更多时间、精力，将重点放在教学内容设计上。例如雨课堂上传PPT课件发布同时可直接使用手机录制语音微课，类似微信语音聊天，但目前仅限手机终端查看，无法下载保存;而UMU更灵活，PC网页和手机app均可在線录制不多于9张图片最长10分钟的语音微课，录制同时可简单编辑动画。录制完成后不仅可以在UMU平台发布，还支持下载和生成微课二维码，微信扫描码，注册一个UMU账号即可学习，还可以记笔记、点赞、评论等方式与老师。
2.2 优质移动在线资源
（1）教材微课。例如高等教育出版社的哈尔滨工业大学和浙江大学“C语言程序设计”教材，部分重难点都有二维码微课，可根据需要选择。
（2）在线慕课资源。2019年《政府工作报告》明确提出发展“互联网+教育”，促进优质资源共享，名校在线精品课程不断完善。如浙江大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学的国家级精品课程有，“程序设计基础CAP”、“程序设计入门-C语言”、“程序设计基础”、“C语言程序设计进阶”、“C语言程序设计精髓”等。实践教学中，本课程挑选了部分适合自己教学目标和教学安排的微课，细化学习任务，既让学生有机会跟名校名师学习，也开拓学生课后自主学习思路。同时解决了师资不足、重复建设问题，还能提升了任课教师专业素质。如浙江大学翁恺老师讲的“算法与编程语言”、“为什么选择C语言”，从多角度比较分析，思路清晰，说服力强。
3 基于智能移动学习的混合教学模式
3.1 翻转课堂教学
翻转课堂教学模式以现代教育技术为依托，将学生由原来知识被动的接受者转变为主动的知识构建者;学生更关注自主学习和合作学习，教师更专注对给定任务学生的学习情况，有针对性的准备教学过程。作为一种高效的课堂教学模式，2007年起源美国后被广泛推广[7]。在教改实践初期也遇到了各种问题，如新生自控力差、自主学习能力薄弱、翻转课堂内容挑选及节奏把控等，经过不断总结和实践，本课程目前主要采用课前自主学习翻转课堂（如图2所示）和课堂即时小翻转两种模式。
由于课堂时间有限，重难点的课前自主学习，能让学生充分思考、讨论，教师也可以提前了解学生主要存在的问题，有针对性的准备，提高课堂效率。
（1）为保证自主学习效果和学生参与度，采用小组（3-5人）合作学习。据美国早期科学研究成果“学习金字塔”证明，通过主动自学、做中学、讨论、教给别人、立即用等的主动合作式学习，两周内学习保持率可以达到70%[8]。
（2）角色转换。通过智能移动教学平台，学生自主学习微课、测试、实验、思考题等，然后小组讨论、总结、分工;作为学习协助者，教师设计自主学习资源、跟踪、分析数据统计，实时了解学生学习情况，根据问题和教学经验，组织课堂翻转顺利、有序开展;
（3）课堂上师生共建。小组汇报和课堂讨论采取主动参与和随机抽查方式，课程初期抽查为主，允许小组成员互助，随着学生自主学习能力提升和知识体系构建，后期小组主动参与积极}生越来越高。
（4）细化小组合作、监督机制和透明、合理的评分体系。有助于培养学生自律性，自主学习能力，以及在不同环节合作学习的持续参与意识和问题协作解决能力。课前自主学习任务有实验和知识点总结两种，评分项包括①汇报PPT，实验要求包含题目分析、算法及流程图、实现方案、主要问题及解决办法、创新点、总结;而总结要求按老师布置问题，学习、梳理知识点并总结、举例说明。②实验报告包括组内分工及评分、实验代码及执行结果、存在问题、算法和知识点小结。③小组讨论记录要求记录讨论问题、时间、地点、人员、照片。④课堂表现包括小组汇报和互助情况。其中前两项占70%，后两项占30%。每项分优秀（9-10分）、良好（7—8分）、基本完成（6分）、未完成（<5分）四个等级。
此外，灵活的课堂即时小翻转，将某个微知识点作为翻转任务，如温度转换案例中增加输入函数scanf0，限时学习其基本用法，以个人为单位，允许小组互助，以教材和教材微课为主要学习资源，既训练学生自主学习和思考能力，又集中课堂注意力、活跃课堂气氛。
3.2 传统课堂
以雨课堂为例，在课件PPT中插入试题、问卷等互动环节，实时检验学生课堂学习效率。例如，C语言重难点“二维数组的存储和初始化”授课中，插入若干个互动试题，课堂测试数据统计如图3所示，可以看到学生的掌握率为73.6%。使用智能移动教学平台课堂授课，实时跟踪课堂学习情况和教学效果，一方面可以让教师更合理设计教学内容、调整教学安排;另一方面，将学生的答题情况及详情投屏，课堂互动效果好，及时解惑，激发学生学习动力，提高课堂交流效率。
4 结束语
针对“C语言”这门学习难度较大的入门编程课，传统的基于在线教学平台课下辅助教学模式，已不能激发学生学习兴趣。根据教学目标和安排，灵活选择智能移动教学平台、设计微课、细化学习任务、持续和合理的评分、改革教学环节，能保证线上线下、课内课外有效衔接。问卷调查显示，绝大部分学生喜欢基于移动学习的混合教学模式，比单纯传统课堂讲授，课堂气氛和学习效果更好，对知识点理解和记忆更深刻，有利于培养自主学习、团队协作和基于计算机解决问题的能力;更多学生很喜欢针对常见问题、经典案例及算法的微课，与实际应用联系，学习主动性更高，既巩固语法知识、也培养了算法分析、编程能力。同时随着学生学习模式建立，更有利于激发学生学习潜能和培养积极的学习态度。
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[8]邰凤英，马雪莲，李青洋.合作式教学模式简介[J].海外英语，2018.18：158-159.
基金项目：海南省高等学校教育教学改革研究项目“基于微课的翻转课堂教学模式在《程序设计基础》中的实践研究”（Hnjg2016-34）
作者简介：李志芳（1980-），女，山西大同人，硕士研究生，副教授，主要研究方向：人工智能、医院信息系统、互联网+医疗。
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